Orientador: Fabio Violaro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T00:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Figueiredo_FabricioLira_M.pdf: 8181706 bytes, checksum: 4b3db6624620a5cb43cd1b3304195637 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Os Modelos Ocultos de Markov constituem, atualmente, a principal abordagem para o problema de Reconhecimento de Fala, pois proporcionam bom desempenho e alto grau de flexibilidade. Infelizmente, este modelo acústico não é ideal e alguns problemas afetam sua robustez e desempenho em condições adversas. A inconsistência do modelamento temporal implícito nos HMM's é um exemplo de um sério problema sem soluções bem definidas. De fato, o Modelo de Duração de Estados com distribuição exponencial é incompatível com o comportamento estatístico das unidades lingüísticas reais. A hipótese de independência entre observações representa outra limitação dos HMM's, já que não se verifica nos experimentos práticos. De fato, existe forte dependência contextual no caso de quadros pertencentes a regiões de transição entre unidades acústicas de uma elocução. Alguns modelos e algoritmos têm sido propostos para tentar transpor estes obstáculos, tais como Modelos Segmentais e Duração Explícita de Estados. Nesta tese, uma estratégia alternativa é proposta para atenuar estes problemas, sem acréscimos significativos no custo computacional. A informação relativa às transições entre fones, ao longo de uma elocução, é obtida através de métodos de segmentação automática. Realiza-se uma ponderação no algoritmo de Viterbi, a fim de penalizar os modelos que gerarem segmentações inconsistentes. Bons resultados são obtidos, para várias condições relacionadas a uma aplicação de Dígitos Conectados. O objetivo atual é aplicar esta técnica para o caso de vocabulários extensos / Abstract: Hidden Markov Model is actually the main approach to Speech Recognition problem, because of the good performance and high degree of flexibility that can be achieved. Unfortunately, this acoustical modeling is not optimum and some problems still affect it's robustness and performance in a more realistic condition. The weakness of the temporal modeling embedded in HMM is an example of a serious problem without well defined solutions. In fact, the implicit state duration model with exponential distribution may not describe the real linguistic units distributions. The hypothesis of independence between observations is other difficult problem to solve and it is incompatible with practical experiments because there is strong correlation between frames in the same acoustic segment. Some models and algorithms have been proposed to overcome or, at lest, attenuate those problems, such as Stochastic Segment Models and Explicit State Duration. This thesis presents an alternative approach to alleviate these problems, with relatively low computational cost. The information on phoneme boundaries in time is obtained through an Automatic segmentation algorithm and it is used in a Weighted Viterbi Algorithm in order to penalize the, models that generates inconsistent segmentations. Good results were achieved for various conditions related to connected digits application. The actual objective is to expand it to continuous speech recognition / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:11:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340510.pdf: 2334420 bytes, checksum: 667c596d97abea07fd998f77f31b8441 (MD5) Previous issue date: 2016 / Este trabalho de pesquisa apresenta uma nova estratégia para implementar sistemas de extensão artificial de largura de banda (artificial bandwidth extension- ABWE) para sinais de fala aplicados à rede pública (convencional) de telefonia (public switched telephone network - PSTN). Especificamente, aqui é proposta uma estratégia baseada em classificação fonética visando representar satisfatoriamente segmentos de fala com energia concentrada em altas frequências, superando outros resultados apresentados na literatura. Para tal,técnicas de seleção de atributos aplicadas a sinais de fala de banda limitada são investigadas, aprimorando a classificação em grupos fonéticos abrangentes (broad group phonetic - BGP) com ênfase na discriminação de fonemas pertencentes ao grupo fonético fricativo. Adicionalmente, neste trabalho é discutida a integração do sistema de ABWE proposto em sistemas de reconhecimento automático de fala (automatic speech recognition - ASR) para o português brasileiro aplicados à PSTN. Particularmente, visando o aprimoramento de ASR em PSTN, as etapas de extração de atributos do sinal da fala e a etapa de construção do modelo acústico são desenvolvidas baseadas em sinais sintéticos de banda larga (wideband - WB) estimados a partir do realce de sinais de banda estreita (narrowband - NB) usando ABWE. Os resultados obtidos apresentam realce na qualidade subjetiva dos sinais de fala reconstruídos e ganho no desempenho do ASR, confirmando a eficácia das estratégias propostas neste trabalho de pesquisa.<br> / Abstract: This research work presents a new strategy for implementing artificial bandwidth extension (ABWE) systems for speech signals applied to the public switched telephone network (PSTN). Specifically, a strategy based on phonetic classification is proposed here aiming to represent speech segments with concentrated energy at high frequencies, out performing other approaches from the open literature. In this context, feature selection techniques applied to limited band width speech signals are investigated, improving thebroad group phonetic (BGP) classification with an emphasis on discriminationof phonemes belonging to the fricative phonetic group. In addition, the integration of the proposed ABWE approach in automatic speech recognition(ASR) systems for Brazilian Portuguese applied to the PSTN is also discussed. Particularly, in order to improve PSTN ASR systems, synthetically estimated wide band (WB) signals, from the narrow band (NB) enhancement by ABWE, are used to obtain more discriminating attributes of speech signals as well as for achieving better performance of acoustic models (AM). Theobtained results show an enhancement in the quality of reconstructed speech signals with very good performance in ASR systems, confirming the effectivenessof the proposed strategies in this research work.

[pt] Casos reais de blecaute, caracterizados por afundamento de tensão, indicam que os procedimentos normais para o controle automático de tensão podem agravar o nível de tensão. Isto ocorre porque, em situações especiais, as ações de controle têm o efeito oposto ao esperado da sua lógica de projeto. Essas situações especiais podem ser identificadas através de ferramenta computacional que, baseada no sistema linearizado das equações de fluxo de carga e de todas as outras equações de controle consideradas pertinentes, determina uma matriz de sensibilidade dos controles através da qual se pode estabelecer a relação existente entre as tensões controladas e as grandezas controladoras dos dispositivos de controle de tensão. O controle de tensão em geradores síncronos é realizado por reguladores automáticos de tensão (RAT) que, na prática, não têm lógica de controle para diferenciar relação direta e inversa entre a tensão controlada e a tensão de excitação do gerador. Assim, se a relação é inversa, o resultado da ação do RAT é inadequado (oposto ao desejado) e pode levar o sistema ao colapso por baixa tensão, por exemplo. Visto isso, esse trabalho apresenta um método que, através de mudanças adequadas nas grandezas dos geradores determinadas pela análise da matriz de sensibilidade dos controles, permite alcançar um novo perfil de tensão partindo de pontos de operação com problema de adequação das ações de controle por geradores. / [en] Actual recent blackouts which were charactherized by voltage sags suggest that normal process for the voltage control can aggravate the voltage level. It happens because, in special situations, the automatic voltage control has the opposite effect of its logic of conception. In order to identify situations like those, we developed a computational tool to evaluate the effect of voltage control based on the linearized system of power flow equations and selected control equations. The tool calculates the voltage control sensitivity matrix which relates the controlling variables and the controlled voltages of voltage control equipments. The voltage control on synchronous generators is performed by automatic voltage regulators (AVR) that, in practice, have no control logic to differentiate direct and inverse relation between the controlling variable and the excitation voltage of generator. Therefore, if the relation is inverse, the result of the action of the AVR is inadequate (opposite to desired) and may lead the system to collapse due to low voltage, for example. Hence, this paper presents a process to achieve the new voltage profile, starting from operating points with adequacy problems of voltage control actions, through appropriate changes in variables of generators determined by analysis in voltage control sensitivity matrix.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T13:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:22:25Z : No. of bitstreams: 1 176011.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / O presente trabalho aborda a obtenção das partes relevantes da rede, supostas de conterem anomalias, proporcionando condições topológicas favoráveis à detecção e identificação dos erros de topologia. O método proposto baseia-se na utilização dos resultados obtidos por um índice de correlação para os elementos mal configurados da rede, detectando as zonas de anomalia do sistema. Em seguida um algoritmo baseado em teoria de grafos é utilizado para determinar a parte relevante da rede a ser detalhada até o nível de subestação. A detecção dos erros de topologia consiste na verificação dos valores dos multiplicadores de Lagrange normalizados referentes às informações dos status dos disjuntores. Os valores destas variáveis que ultrapassarem um limiar preestabelecido indicarão a presença do erro de topologia e também os elementos suspeitos de estarem erroneamente configurados. O procedimento para a identificação dos erros será efetuado sobre estes elementos suspeitos, aplicando testes de hipóteses e estatística Bayesiana. Como resultado, os testes de hipóteses apresentarão as probabilidades condicionais de cada possível combinação de status de disjuntores. A configuração correta dos elementos suspeitos, ou seja, a que recebe maior respaldo do plano de medição, será aquela que obtiver o maior valor de probabilidade condicional a posteriori.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T20:44:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T03:56:45Z : No. of bitstreams: 1 144517.pdf: 3496120 bytes, checksum: 6dddbd09ee7b8855a249474c6f4e0141 (MD5)

Orientador: Fabio Violaro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T10:44:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yared_GlaucoFerreiraGazel_D.pdf: 5774867 bytes, checksum: 49a79d9495ce25c8a69ca34858a956ee (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Atualmente os sistemas de reconhecimento de fala baseados em HMMs são utilizados em diversas aplicações em tempo real, desde telefones celulares até automóveis. Nesse contexto, um aspecto importante que deve ser considerado é a complexidade dos HMMs, a qual está diretamente relacionada com o custo computacional. Assim, no intuito de permitir a aplicação prática do sistema, é interessante otimizar a complexidade dos HMMs, impondo-se restrições em relação ao desempenho no reconhecimento. Além disso, a otimização da topologia é importante para uma estimação confiável dos parâmetros dos HMMs. Os trabalhos anteriores nesta área utilizam medidas de verossimilhança para a obtenção de sistemas que apresentem um melhor compromisso entre resolução acústica e robustez. Este trabalho apresenta o novo Algoritmo para Eliminação de Gaussianas (GEA), o qual é baseado em uma análise discriminativa e em uma análise interna, para a determinação da complexidade mais apropriada para os HMMs. O novo método é comparado com o Critério de Informação Bayesiano (BIC), com um método baseado em medidas de entropia, com um método discriminativo para o aumento da resolução acústica dos modelos e com os sistemas contendo um número fixo de Gaussianas por estado / Abstract: Nowadays, HMM-based speech recognition systems are used in many real time processing applications, from cell phones to auto mobile automation. In this context, one important aspect to be considered is the HMM complexity, which directly determines the system computational load. So, in order to make the system feasible for practical purposes, it is interesting to optimize the HMM size constrained to a minimum acceptable recognition performance. Furthermore, topology optimization is also important for reliable parameter estimation. Previous works in this area have used likelihood measures in order to obtain models with a better compromise between acoustic resolution and robustness. This work presents the new Gaussian Elimination Algorithm (GEA), which is based on a discriminative analysis and on an internal analysis, for determining the more suitable HMM complexity. The new approach is compared to the classical Bayesian Information Criterion (BIC), to an entropy based method, to a discriminative-based method for increasing the acoustic resolution of the HMMs and also to systems containing a fixed number of Gaussians per state / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: João Bosco Ribeiro do Val / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T04:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Frencl_VictorBaptista_D.pdf: 1574127 bytes, checksum: 86e39d74bf9c9e7734aa764b39aaac1a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O problema de rastreamento de alvos é tratado de diversas formas na literatura, seja elaborando modelos matemáticos mais eficientes na reprodução da dinâmica de movimentos, seja na construção de filtros estocásticos que realizem estimativa de estados, como de posição e velocidade. Quando se trata do rastreamento em que os alvos de interesse são diversos indivíduos em movimento, a literatura não possui estudos específicos. Dessa forma, o objetivo principal da tese é aprofundar o conhecimento de rastreamento de indivíduos. Neste cenário, existe um número elevado e variável de alvos, que podem surgir de forma espontânea, agrupar-se ou separar-se, além de alarmes falsos imersos nas medidas. Estudou-se a teoria dos Conjuntos Aleatórios Finitos, cujo tratamento matemático se dá através do chamado Cálculo Multi-Alvo. Os filtros estocásticos também foram estudados sobre este ponto de vista, sendo os filtros PHD e GM-PHD os principais. Criada essa base teórica, três propostas baseadas nesse problema foram apresentadas: Modelos de Movimentação de Indivíduos, Simulador de Trajetórias de Indivíduos e Modelos Dinâmicos para Filtragem Estocástica. A primeira das propostas consiste em construir perfis probabilísticos de movimentação para cada um dos indivíduos. A segunda envolve a criação de um simulador de trajetórias de indivíduos que seja o mais verossímil possível em relação às trajetórias reais de uma pessoa, em cenários com variações de terreno, classificados pela dificuldade de locomoção. E finalmente, a terceira proposta tem como objetivo criar um modelo dinâmico combinado e modificado em relação a modelos encontrados na literatura para ser inserido no processo de filtragem estocástica. Ao final, alguns testes e simulações foram realizados, de tal forma a testar o desempenho de filtros e analisar o comportamento dos modelos matemáticos e dos perfis probabilísticos propostos / Abstract: The problem of target tracking is handled in different ways in the literature, either developing more efficient mathematical models to reproduce the dynamics of movements, or building stochastic filters that perform state estimation, such as position and velocity. When it comes to target tracking where the targets of interest are many individuals in motion, the literature lacks on specific studies. Thus, the main objective of the thesis is to deepen the knowledge of individuals tracking. In this scenario, there is a large and variable number of targets, which may arise spontaneously, group together or separate, in addition to measures immersed in false alarms. A study of the Random Finite Sets theory was made, whose mathematical treatment is through the so-called Multi-Target Calculus. Stochastic filters were also studied on this point of view, where the PHD and the GM-PHD filters are the main ones. After created the theoretical basis, three proposals based on this problem were presented: Motion Models for Individuals, a Simulator for Individuals Trajectories and Dynamic Models for Stochastic Filtering. The first proposal is based on building a motion probabilistic shape for each individual. The second proposal involves the creation of a trajectory simulator for individuals to be as plausible as possible to the real movements of a person, in scenarios with variations of terrain, ranked by locomotion difficulty. And finally, the third proposal aims to create a combined and modified dynamic model from models found in the literature, to be inserted in the stochastic filters. Finally, several tests and simulations were made in such a way to test the filters performances and analyze the behavior of the proposed mathematical models and the motion probabilistic shapes / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Anesio dos Santos Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T13:04:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_AndreSaraivade_M.pdf: 4368055 bytes, checksum: d01245971b646a02573882bf32ccca8f (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientador : Celso Pascoli Bottura / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T15:44:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FonsecaNeto_JoaoVianada_D.pdf: 7728376 bytes, checksum: 17601f25107a5461f9795f00c25fb18e (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Apresenta-se nesta tese uma proposta para alocação de auto estruturas em sistemas dinâmicos lineares multivariáveis por realimentação de estado que tem por base o projeto do regulador linear quadrático (RLQ), otimização multiobjetivo, computação evolutiva e programação paralela. O problema da alocação de autoestruturas é formulado em termos de projetos RLQ e de um método de desigualdades no intuito de colocar a formulação proposta como de problema de otimização multiobjetivo. Este problema é solucionado através do desenvolvimento de algoritmo genético paralelo dedicado à busca das matrizes de ponderação do projeto RLQ. Estratégias de busca são formuladas e elementos de inteligência computacional são utilizados para modelá-Ias e implementá-Ias em uma unidade de decisão lógica que interage com o otimizador genético / Abstract: In this thesis a proposal for eigenstructure placement for multivariable linear dynamic systems by state feedback based on the linear quadratic regulator (LQR), multiobjective optimization, evolutionary computation and parallel programming is presented. The eigenstructure placement problem is formulated based on LQR designs and on an inequality method to conceive a multiobjective optimization problem for the proposed formulation. The solution to this problem is obtained via the development of a parallel genetic algorithm dedicated to the search of LQR design's weighting matrices. Search strategies are formulated and elements of computational intelligence are used to model them and their implementations are made on a logical decision unit that interacts with the GA-optimizer / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica